高考化学实验复习三--各种装置的气密性检查方法归纳三

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高二化学备考组 郑明编辑 黄来林郭存良校对

专题复习三 各种装置的气密性检查方法归纳

一般说来,无论采用那种装置制取气体,在成套装置组装完毕装入反应物之前,必须检查装置的气密性,以确保实验的顺利进行。装置气密性的检查这类题目变化很多,很多同学经常出错,因此,无论是从实验还是从理论、应试诸方面,都需要我们掌握好装置气密性检查的原理、方法及解题思路

气密性检查思路:

使要检查气密性装置(及附加的装置)构成一个封闭体系,其系统内有一部分气体,设法改变体系内气体压强(改变温度、鼓气),观察产生的现象(水柱、水面升降、气泡等),以判断装置气密性的好坏。写方案时既要说明操作方法,又要说明观察到的现象,还要说明判断气密性是否良好的标准,三者缺一不可。

考核的问题有二:一是怎样增大体系内气体的压强;二是能否正确地描述实验现象。通过对问题的回答,考核学生的观察能力、想象能力、语言文字表达能力。

具体步骤:

观察装置出口数目,若有多个出口,则通过关闭止水夹、分液漏斗活塞或用水封等方法,使装置构成封闭体系。

采用改变温度、加水增压法、鼓气法等改变封闭体系内气体压强。 观察水柱、水面升降、气泡等现象得出结论。 注:若连接的仪器很多,应分段检查。

气密性检查的三种基本方法.改变气体温度法,检查装置的气密性. 加水加压法检查装置气密性. 鼓气法检查装置的气密性. 鼓气法检查装置的气密性例如: 方操作 现象 结论 案 在试管中加入适量的水淹没长颈试管中的水沿实验装1 漏斗下端管口;用嘴对着导管口长颈漏斗向上置不漏吹气。 移动 气 在试管中加入适量的水淹没长颈长颈漏斗下端实验装2 漏斗下端管口;用嘴对着导管口口有大量气泡置不漏吸气。 冒出 气 装置气密性的检验,原理通常是想办法造成装置不同部位气体有压强差,并产生某种明显的现象。使气压增大的常见方法有:①对容积较大的容器加热(用手、热毛巾、或微火)容器内受热气体膨胀,压强变大,现象是从导管出口(应浸没在水下)排出气泡,冷却时气体收缩,液体回流填补被排出的气体原来的位置,从而形成一段液柱;②通过漏斗向密闭容器内加水,水占领一定空间使容器内气体压强变大。现象是使加水的漏斗颈中的水被下方的气体“托住”,形成一段稳定的液柱。叙述上要注意细节描述的严密如:

1.将导管末端浸入水中(或是加水或是插入)。2.要注意关闭或者开启某些气体通道的活塞或弹簧夹。3.关闭分液漏斗活塞,或加水至“将长颈漏斗下口浸没”等。

一、基本方法: ①受热法:将装置只留下1个出口,并先将该出口的导管插入水中,后采用微热(手捂、热毛巾捂、酒精灯微热等),使装置内的气体膨胀。观察插入水中的导管是否有气泡。停止微热后,导管是否出现水柱。 ②压水法:如启普发生器气密性检查 ③吹气法(不常用,略) 二、基本步骤: ①观察气体出口数目,若有多个出口,则通过关闭止水夹、分液漏斗活塞或用水封等方法,只装置只剩一个气体出口。 ②采用加热法、水压法、吹气法等进行检查 ③观察气泡、水柱等现象得出结论。 注:若连接的仪器很多,应分段检查。 三、实例

【例1】如何检查图A装置的气密性 方法:如图B将导管出口埋入水中,用手掌或热毛巾焐

容积大的部位,看水中的管口是否有气泡逸出, 过一会儿移开焐的手掌或毛巾,观察浸入水中的导管末端有无水上升形成水柱。若焐时有气泡溢出,移开焐的手掌或毛巾,有水柱形成,说明装置不漏气。 【例2】请检查下面装置的气密性

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方法:关闭分液漏斗活塞,将将导气管插入烧杯中水中,用酒精灯微热园底烧瓶,若导管末端产生气泡,停止微热,有水柱形成,说明装置不漏气。

【例3】启普发生器气密性检查的方法,

方法:如图所示。关闭导气管活塞,从球形漏斗上口注入水,待球形漏斗下口完全浸没于水中后,继续加入适量水到球形漏斗球体高度约1/2处,做好水位记号 静置几分钟,水位下降的说明漏气,不下降的说明不漏气。

图A:关闭K,把干燥燥管下端深度浸入水中(图B所示),使干燥管内液体面低于烧杯中水的液面,静置一段时间,若液面差不变小,表明气密性良好。

A B

【例4】检查下面有长颈漏斗的气体发生装置的气密性。

方法1:用弹簧夹夹住橡皮管,从长颈漏斗中向试管内加水,长颈漏斗中会形成一段液柱,停止加水, 静置数分钟,液柱不下降, 说明装置的气密性良好,否则说明有漏气现象。

方法2:先从长颈漏斗中向试管内加水,是长颈漏斗下段形成液封,将导管的另一端放入盛水的容器中,在向长颈漏斗中加水,如果盛水的容器中有气泡出现,证明装置的气密性良好.

方法3:向导管口吹气,漏斗颈端是否有水柱上升 用橡皮管夹夹紧橡皮管,静置片刻,观察长颈漏斗颈端的水柱是否下落若吹气时有水柱上升,夹紧橡皮管后水柱不下落,说明气密性良好。 【例5】如下图所示为制取氯气的实验装置:盛放药品前,怎样检验此装置的气密性?

方法:向B、D中加水使导管口浸没在水面下,关闭分液漏斗活塞,打开活塞K,微热A中的圆底烧瓶,D中导管有气泡冒出;停止加热,关闭活塞K片刻后,D中导管倒吸入一段水柱,B中没入液面的导管口会产生气泡。有这些现象说明气密性良好。

A B C D

【例6】图 【例7】图

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【例6】如何检验【例6】装置的气密性

分析:此题将注射器用于气密性检查很有创意,观察装置图,要看清单向阀的方向,向外轻轻拉动注射器的活塞,浸没在水中的玻璃导管口有气泡冒出,证明装置的气密性良好!

【例7】如【例7】图所示,关闭装置中的弹簧夹后,开启分液漏斗的活塞,水不断往下滴,直至全部流入烧瓶,能否说明该装置是否漏气?如果不能,该如何检查装置的气密性?

分析:不能说明装置是否漏气.由于分液漏斗和烧瓶间用橡皮管相连,使分液漏斗中液面上方和烧瓶中液面上方的压强相同,无论装置是否漏气,都不影响分液漏中的水滴入烧瓶.

方法:关闭装置中的弹簧夹后,再用止水夹 夹住橡皮管,然后开启分液漏斗的活塞,水不能全部往下滴,说明装置的气密性良好

其一,关闭活塞a,向长颈漏斗中加水,若长颈漏斗与试管存在液面差,则说明A、B、C不漏气,用酒精灯微热D,若右侧试管内导管口有气泡产生,松开手后,导管里形成一段水柱,说明左侧装置的气密性良好。其二,向长颈漏斗加水淹没漏斗导管,打开活塞a,用酒精灯微热烧瓶B,若长颈漏斗水面上升及E中导管有气泡逸出,则气密良好

如用止水夹夹住b、C装置间的导管的橡皮管,并关闭分液漏用酒精灯在a装置下微热,若b装置中的导管产生一段水柱,表明止水夹前面的装置气密性良好。再在C处的锥形瓶中用酒精灯微热,若e处出现气泡,停止微热,插在e处液面下的导管产生一段液柱,表明这部分装置的气密性良好。

盖紧B的盖子,关闭阀门,向A中加水,使A中的水面高于容器B中的水面, 放置一段时间,若A中的液面不下降, 则证明其气密性良好。

附图1 量气装置

注意:

①温度恢复至室温再读数 ②保持(或调整到)两边液面相平 ③ 后两个图是用量筒直接从水槽中收集量取

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附图2 防倒吸装置 (思考:下列装置是否都能放置倒吸?)

说明:方案中的A、E、H不能放置倒吸,其他几种都能达到放倒吸的效果,从装置的简约性和操

作的安全性等方面的审美思考来看,使用G装置最好!

[附:熟记] (1)在进行沉淀反应的实验时,如何认定沉淀已经完全?——在上层清液中(或取少量上层清液置于小试管中),滴加沉淀剂,如果不再产生沉淀,说明沉淀完全。

(2)中学化学实验中,在过滤器上洗涤沉淀的操作是:向漏斗里注入蒸馏水,使水面没过沉淀物,等水流完后,重复操作数次。

(3)在使用试纸检验溶液的性质时,一般先把一小块试纸放在表面皿或玻璃片上,用沾有待测溶液的玻璃棒点试纸的中部,观察颜色的变化,判断溶液的性质。

(4)在使用试纸检验气体的性质时,一般先用蒸馏水把试纸润湿。粘在玻璃棒的一端,用玻璃棒把试纸放到盛有待测气体的试管口(注意不要接触),观察试纸的颜色变化情况来判断气体的性质。注意:使用PH试纸测溶液的PH不能用蒸馏水润湿。 (5)以提纯Fe(OH)3 胶体为例,说明如何证明胶体中已无杂质?

取烧杯中的少量溶液加入到一个试管中,再加入用HNO3酸化的AgNO3溶液, 若无白色沉淀生成,说明杂质已除尽。

(6)药品选择的知识:1.检验水蒸气的有无用无水硫酸铜粉末,除去气体中的水蒸气常用浓硫酸,也可用硫酸铜粉末,有时也用碱石灰或氯化钙。2.检验二氧化碳气体用澄清的石灰水,除去二氧化碳气体常用氢氧化钠溶液,除去二氧化碳中的氯化氢常用饱和碳酸氢钠溶液。3.检验氯化氢气体用硝酸银溶液,除氯化氢气体可用硝酸银溶液,也可用碱溶液或水。4.检验氢气和一氧化碳的混合物,因为它们的性质非常相似,需要灼热的氧化铜把它们转化为水和二氧化碳,通过生成物加以验证。

(7)思考问题的顺序:思考有关物质的制备、净化、吸收和存放等有关问题。例如:制取在空气中易水解的物质(如Al2S3等)及易受潮的物质时,往往在装置末端再接一个干燥装置,以防止空气中水蒸气进入. 例如制有毒气体及涉及有毒气体的实验是否有尾气的吸收装置. 例如:洗气时“进气管长,出气管短”;干燥管除杂质时“大进小出”等。

(8)实验操作的顺序:1.连接仪器。按“气体发生→除杂质→干燥→主体实验→尾气处理”顺序连接好实验仪器。 2. 检查气密性。在整套仪器连接完毕后,应先检查装置的气密性然后装入药品。检查气密性的方法要依装置而定3.装药品进行实验操作4.在通过水溶液之前,需先检验有无水蒸气,因为气体通过水溶液时必然带出水蒸气,此时已经无法判断水蒸气的准确来源5.验证气体时,应先除相应杂质的干扰,当水蒸气和其它气体杂质都需要除掉时,应先除其它杂质后干燥。加热除杂时一般干燥在先.

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